Im Gesundheitszentrum Shrublands stösst James Bond auf den dubiosen Count Lippe und entdeckt zufällig Hinweise auf eine grössere Operation. Zur selben Zeit lässt SPECTRE‑Chef Blofeld den französischen NATO‑Piloten François Derval durch den Doppelgänger Angelo ersetzen, der sich einer Gesichtschirurgie unterzogen hat. Angelo kapert eine Vulcan‑Bombermaschine mit zwei Atombomben, bringt sie über den Bahamas ins Meer und landet sie im flachen Wasser, wo Emilio Largo, SPECTRE‑Agent Nummer 2, die Bomben bergen lässt – kurz bevor er Angelo als lästige Zeugen beseitigt.

SPECTRE fordert von der NATO 100 Millionen Pfund in Diamanten und droht, sonst eine Stadt in den USA oder in Grossbritannien mit den Bomben zu vernichten. Der MI6 ruft alle 00‑Agenten zusammen; Bond fällt ein, dass er im Shrublands‑Sanatorium den echten Derval gesehen hat und deshalb die Bahamas als logischen Ansatzpunkt betrachtet. In Nassau gibt er sich als Tourist aus und knüpft Kontakt zu Dervals Schwester Domino, die nichts von der Ermordung ihres Bruders weiss und als Largos Geliebte auf dessen Yacht, der Disco Volante, lebt. Bond freundet sich zugleich mit CIA‑Mann Felix Leiter an und setzt eine Unterwasser‑Suche nach der abgestürzten Vulcan in Gang.

Durch Casino‑Besuche, Tauchgänge und Beobachtungen auf der Disco Volante dringt Bond tiefer in Largos Pläne vor. Er entdeckt, dass Domino emotional von Largo abhängig ist und beschliesst, sie auf seine Seite zu ziehen. Die SPECTRE‑Agentin Fiona Volpe, die den Coup mit eingefädelt hat und Lippe per Rakete von einem Motorrad aus eliminierte, versucht Bond mit einer Mischung aus Verführung und Gewalt auszuschalten. Nach einer Verfolgungsjagd durch den Junkanoo‑Karneval nutzt Bond sie als menschlichen Schild, als einer von Largos Schützen auf ihn feuert, und lässt ihren Tod wie einen Unfall aussehen.​

Schliesslich orten Bond und Leiter die in Tarnfarben bemalte Vulcan am Meeresgrund, samt der Leiche von Angelo. Zurück an Land erzählt Bond Domino die Wahrheit über ihren Bruder und setzt auf ihren Wunsch nach Vergeltung: Sie soll auf der Disco Volante Beweise und Hinweise auf die geplante Zielregion der Bomben finden, trägt dabei aber unbemerkt einen Geigerzähler in Form einer Kamera. Largo enttarnt ihren Verrat, lässt sie foltern und an Bord einsperren, während er einen der Sprengköpfe in einem U‑Boot‑Schlitten zum Zielgebiet bringen will.

Bond schliesst sich einer Spezialeinheit von Marines an, die in einer der aufwendigsten Unterwasser‑Schlachten der Reihe Largos Froschmänner mit Harpunen, Messern und Unterwasser‑Schlitten angreift. Es gelingt, eine der Bomben zu sichern, doch Largo entkommt mit der Disco Volante und der zweiten Bombe. Bond gelangt an Bord, während das Schiff in ein schnelles Vorderteil und ein Frachthinterteil auseinanderbricht, und kämpft sich bis zu Largo durch. Als Largo kurz davor ist, Bond zu erschiessen, wird er von Domino mit einer Harpune getötet – unterstützt von einem Wissenschaftler, der ihre Folter nicht länger erträgt. Bond und Domino retten sich ins Meer, Sekunden bevor die Disco Volante an Felsen zerschellt und in einer gigantischen Explosion vernichtet wird. Ein Flugzeug holt die beiden mittels «Skyhook»-System aus dem Wasser, während Bond Domino im Arm hält.